DE102009016386B4 - Battery with a housing - Google Patents
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Abstract
Batterie mit einem Gehäuse (5) und wenigstens einer für den Anschluss einer Polklemme eingerichteten Anschlussbuchse (1), wobei die Anschlussbuchse (1) a) an dem Gehäuse (5) befestigt ist, b) das Gehäuse (5) durchdringt, c) in dem Gehäuse (5) elektrisch mit wenigstens einer Batterieelektrode verbunden ist, d) einen außerhalb des Gehäuses (5) liegenden Anschlussbereich (2) aufweist, der zum elektrischen Anschluss der Polklemme (7) ausgebildet ist, und e) ein den Anschlussbereich (2) umgebender Bereich (4) der Oberfläche des Gehäuses (5) erhaben ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass f) der erhabene Bereich (4) der Oberfläche des Gehäuses (5) eine Ablaufschräge (9) zur Abfuhr von Flüssigkeit aufweist, g) die Ablaufschräge (9) wenigstens bis zu einem Ringspalt (8) reicht, der zwischen dem Anschlussbereich (2) und dem erhabenen Bereich (4) gebildet ist.Battery with a housing (5) and at least one connection socket (1) set up for connecting a pole terminal, the connection socket (1) a) being attached to the housing (5), b) penetrating the housing (5), c) in the housing (5) is electrically connected to at least one battery electrode, d) has a connection area (2) outside the housing (5), which is designed for the electrical connection of the pole terminal (7), and e) the connection area (2) surrounding area (4) of the surface of the housing (5) is raised, characterized in that f) the raised area (4) of the surface of the housing (5) has a run-off slope (9) for the removal of liquid, g) the run-off slope (9) extends at least up to an annular gap (8) which is formed between the connection region (2) and the raised region (4).
Description
Die Erfindung betrifft eine Batterie mit einem Gehäuse und wenigstens einer Anschlussbuchse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a battery having a housing and at least one connection socket according to the preamble of
Eine solche Batterie ist beispielsweise aus der
Batterien der zuvor erwähnten Art werden beispielsweise als Starterbatterien in Fahrzeugen eingesetzt. Solche Batterien sind üblicherweise als Blei-Säure-Batterien ausgebildet, wobei innerhalb des Gehäuses der Batterie Elektroden in Form von Bleiplatten und ein Elektrolyt in Form flüssiger Säure vorgesehen ist. Als elektrischen Anschluss weist eine derartige Batterie in der Regel zwei Anschlussbuchsen auf, die über Polklemmen kontaktierbar sind, die angeklemmt oder angeschraubt werden. Die Polklemmen wurden in früheren Zeiten aus einem bleihaltigen Material gefertigt, ähnlich wie die Batterieelektroden. Derzeitige Polklemmen sind aus Umweltschutzgründen jedoch nicht mehr verbleit.Batteries of the aforementioned type are used for example as starter batteries in vehicles. Such batteries are usually designed as lead-acid batteries, wherein inside the housing of the battery electrodes in the form of lead plates and an electrolyte in the form of liquid acid is provided. As an electrical connection, such a battery usually two connection sockets, which can be contacted via pole terminals, which are clamped or screwed. The pole terminals were made in earlier times from a lead-containing material, similar to the battery electrodes. However, current pole terminals are no longer leaded for environmental reasons.
Beim Betrieb von Batterien in Verbindung mit den modernen, bleifreien Polklemmen wurde festgestellt, dass die Polklemmen im Vergleich zu früheren Polklemmen zu einer stärkeren Korrosion neigen, was Beschädigungen der Polklemmen bis hin zu deren Ausfall zur Folge haben kann.When operating batteries in conjunction with modern, lead-free terminals, it has been found that the terminals are more prone to corrosion than previous terminals, resulting in damage to the terminals, or even their failure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erhöhte Korrosion der Polklemmen zu vermeiden oder zumindest zu verringern.The invention has for its object to avoid the increased corrosion of the pole terminals or at least reduce.
Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is solved by the invention defined in
Die Erfindung hat den Vorteil, dem Problem der erhöhten Korrosion der Polklemmen durch eine kostengünstige konstruktive Maßnahme an der Batterie zu begegnen, nämlich durch das Vorsehen wenigstens einer Ablaufschräge zur Abfuhr von Flüssigkeit, die wenigstens bis zu einem Ringspalt reicht. Die Erfindung setzt somit nicht etwa bei einer Veränderung der Polklemmen an, sondern erlaubt es, die Polklemmen unverändert zu lassen, was den besonderen Vorteil hat, dass die Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden kann, ohne dass derjenige Teil des Fahrzeugs, an dem die Polklemmen vorgesehen sind, nämlich der Kabelbaum, verändert werden muss. Hierdurch kann die Erfindung auch in einer laufenden Fahrzeugserie ohne große Umstellungen eingesetzt werden.The invention has the advantage of countering the problem of increased corrosion of the pole terminals by a cost-effective constructional measure on the battery, namely by the provision of at least one drainage slope for the removal of liquid, which extends at least up to an annular gap. The invention thus does not begin with a change in the pole terminals, but allows to leave the pole terminals unchanged, which has the particular advantage that the invention can be advantageously used without that part of the vehicle on which the pole terminals are provided , namely the wiring harness, must be changed. As a result, the invention can also be used in a running vehicle series without major changes.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Bereich der Oberfläche der Batterie an der Außenseite des Gehäuses vom Fertigungsvorgang her Reste von Säure und Waschwasser vorliegen können, die für die erhöhte Korrosion ursächlich sind. Es wurde insbesondere bei Batterien, bei denen das Gehäuse aus einem Material, z. B. Kunststoff, gefertigt wird, festgestellt, dass das Gehäusematerial nach der Fertigung einer gewissen Schrumpfung unterliegt. Die erwähnte Feuchtigkeit (Säure und Waschwasser) kann sich bei solchen Batterien insbesondere in einem sich zwischen der Anschlussbuchse und dem umgebenden Gehäusematerial in Folge der Schrumpfung bildenden, sehr feinen Spalt sammeln. Diese Feuchtigkeit kann aus dem Spalt beim Betrieb der Batterie im Fahrzeug austreten und die Polklemme im unteren Bereich, der häufig den Spalt berührt, benetzen. Eine solche Benetzung mit der Säurereste enthaltenden Feuchtigkeit kann zu der erhöhten Korrosion der Polklemme führen. Die Erfindung vermeidet dies auf konstruktiv einfach zu realisierende Weise, indem im Bereich eines den Anschlussbereich umgebenden erhabenen Bereichs die erwähnte Ablaufschräge zur Abfuhr von Flüssigkeit vorgesehen ist. Mittels der Ablaufschräge kann Feuchtigkeit von einem Spalt, der sich in Folge von Materialschrumpfung eventuell gebildet hat, definiert abgeführt werden. Hierdurch wird die Gefahr der Korrosion weiter verringert. Vorteilhaft kann der erhabene Bereich für die Integration der Ablaufschräge verwendet werden.The invention is based on the finding that, in the region of the surface of the battery on the outside of the housing, residues of acid and washing water can be present from the manufacturing process, which are the cause of the increased corrosion. It has been particularly in batteries in which the housing made of a material such. As plastic is made, found that the housing material is subject to a certain shrinkage after manufacture. The mentioned moisture (acid and washing water) can accumulate in such batteries, in particular in a very fine gap forming between the connection socket and the surrounding housing material as a result of the shrinkage. This moisture can escape from the gap during operation of the battery in the vehicle and wet the pole terminal in the lower area, which often touches the gap. Such wetting with the acid residue-containing moisture can lead to increased corrosion of the terminal post. The invention avoids this in a structurally simple manner, by providing the mentioned drainage slope for the removal of liquid in the region of a raised region surrounding the connection region. By means of the drainage slope, moisture can be removed in a defined manner from a gap which may have formed as a result of material shrinkage. This further reduces the risk of corrosion. Advantageously, the raised area can be used for the integration of the drainage slope.
Die Ablaufschräge bewirkt eine Abfuhr der Flüssigkeit von der Anschlussbuchse weg hin zu anderen Bereichen der Gehäuseoberfläche der Batterie. In solchen Bereichen der Gehäuseoberfläche ist das Vorhandensein der Flüssigkeit weniger problematisch, da das verwendete Material ohnehin säurebeständig ist.The drain causes liquid to drain away from the receptacle to other areas of the housing surface of the battery. In such areas of the housing surface, the presence of the liquid is less problematic, since the material used is acid-resistant anyway.
Das Vorsehen des den Anschlussbereich umgebenden erhabenen Bereichs hat den weiteren Vorteil, dass die Wandung des Gehäuses in dem Bereich der Anschlussbuchse mechanisch robuster ausgestaltet wird. Zudem kann eine Verdrehsicherung, die ein Verdrehen der Anschlussbuchse in dem Gehäuse verhindert, mechanisch robuster angeordnet werden.The provision of the raised region surrounding the connection region has the further advantage that the wall of the housing is made mechanically more robust in the region of the connection socket. In addition, an anti-rotation device, which prevents twisting of the connection socket in the housing, can be arranged mechanically sturdier.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung reicht die Ablaufschräge bis zu dem Anschlussbereich, d. h. dem Anschlusspol. Hierdurch wird die Abfuhr von Flüssigkeit in der Umgebung der Anschlussbuchse weiter verbessert. Insbesondere werden Rückstände unmittelbar in der Nähe der Anschlussbuchse vermieden.According to an advantageous embodiment of the invention, the drainage slope extends to the connection area, d. H. the connection pole. As a result, the removal of liquid in the vicinity of the connection socket is further improved. In particular, residues are avoided immediately in the vicinity of the socket.
Auf der anderen Seite kann die Ablaufschräge vorteilhaft bis zu der Gehäuseoberfläche reichen oder auch davor enden. Sofern die Ablaufschräge bis zur Gehäuseoberfläche ausläuft, ergibt sich ein gleichmäßiger Übergang zwischen der Gehäuseoberfläche und dem erhabenen Bereich.On the other hand, the drainage slope may advantageously extend to the surface of the housing or even terminate therefrom. If the drainage slope expires to the housing surface, there is a smooth transition between the housing surface and the raised area.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der erhabene Bereich an seiner Innenseite ein zahnartiges Profil auf, das mit einem zahnartigen Außenprofil der Anschlussbuchse in Eingriff steht und eine Verdrehsicherung für die Anschlussbuchse bildet. Hierdurch wird die Anschlussbuchse fester in dem Gehäuse verankert und insbesondere gegen Verdrehen gesichert. According to an advantageous embodiment of the invention, the raised portion has on its inside a tooth-like profile, which is in engagement with a tooth-like outer profile of the connector socket and forms an anti-rotation device for the connection socket. As a result, the connection socket is firmly anchored in the housing and in particular secured against rotation.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Zähne des zahnartigen Außenprofils mit der Ablaufschräge fluchtend abgeschrägt. Der Abschrägungswinkel der Zähne des Außenprofils und der Ablaufschräge sind somit zumindest in etwa gleich groß und gehen ineinander ohne Absatz über. Hierdurch kann die erfindungsgemäße Anschlussbuchse weniger verschmutzungsanfällig gestaltet werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the teeth of the tooth-like outer profile are beveled in alignment with the drainage slope. The bevel angle of the teeth of the outer profile and the drainage slope are thus at least approximately the same size and merge into each other without paragraph. As a result, the connection socket according to the invention can be made less susceptible to contamination.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens ein Abstandselement auf der Außenseite des Gehäuses der Batterie vorgesehen, das verhindert, dass die Polklemme bei ihrer Montage an dem Anschlussbereich der Anschlussbuchse mit der Oberfläche des Gehäuses bzw. der Oberfläche des zahnartigen Außenprofils in Berührung kommt. Hierdurch ermöglicht die Erfindung eine zusätzliche kostengünstige Verbesserung der Batterie im Hinblick auf das genannte Korrosionsproblem.According to an advantageous development of the invention, at least one spacer element is provided on the outside of the housing of the battery, which prevents the pole terminal from coming into contact with the surface of the housing or the surface of the tooth-like outer profile when it is mounted on the connection region of the connection socket. In this way, the invention allows an additional cost-effective improvement of the battery in view of the said corrosion problem.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der für die Montage der Polklemme vorgesehene Anschlussbereich der Anschlussbuchse, dessen Form und Maße einer Industrie-Norm unterliegen, im Wesentlichen unverändert normgerecht weiter verwendet werden kann. Hierfür wird einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Anschlussbereich etwa um die Höhe des Abstandselements bzw. der Abstandselemente verlängert. Die relativ geringe Verlängerung des Anschlussbereichs führt nicht zu Einbauproblemen in bestehenden Fahrzeugkonfigurationen. Vorteilhaft können jedoch vorhandene, normgerechte Polklemmen weiterhin verwendet werden.A further advantage of the invention is that the connection area of the connection socket provided for the mounting of the pole terminal, the shape and dimensions of which are subject to an industrial standard, can continue to be used essentially unchanged in accordance with the standard. For this purpose, an advantageous development of the invention, the connection area is extended approximately to the height of the spacer element or the spacer elements. The relatively small extension of the connection area does not lead to installation problems in existing vehicle configurations. However, existing, standard-compliant pole terminals can advantageously continue to be used.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Mehrzahl von Abstandselementen vorgesehen, die den Anschlussbereich umgeben. Die Abstandselemente können beispielsweise gleichmäßig um den Umfang der Anschlussbuchse herum verteilt sein. Hierdurch wird eine ungleichmäßige Montage der Polklemme vermieden. Die Polklemme wird in der durch die Abstandselemente vorgegebenen Lage zur Gehäuseoberfläche der Batterie montiert. Die Abstandselemente weisen in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung jeweils gleiche Höhen auf. Hierdurch wird eine parallele Montage der Polklemme zur Gehäuseoberfläche der Batterie gewährleistet.According to an advantageous development of the invention, a plurality of spacer elements is provided which surround the connection region. For example, the spacers may be evenly distributed around the circumference of the receptacle. As a result, an uneven mounting of the terminal post is avoided. The pole terminal is mounted in the predetermined by the spacers position to the housing surface of the battery. The spacer elements have in an advantageous embodiment of the invention in each case the same heights. As a result, a parallel mounting of the pole terminal is ensured to the housing surface of the battery.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind das Abstandselement bzw. die Abstandselemente einstückig mit der Anschlussbuchse oder dem Gehäuse ausgebildet. Sofern die Abstandselemente einstückig mit der Anschlussbuchse ausgebildet sind, können sie beispielsweise als aus der Anschlussbuchse herausragende, an deren Umfang verteilte Nasen von der Oberfläche der Anschlussbuchse fort ragen. Im Falle der einstückigen Ausbildung mit dem Gehäuse können die Abstandselemente beispielsweise bei einem Spritzgießvorgang eines Batteriedeckels in einem Arbeitsgang mit der Herstellung des Batteriedeckels gefertigt werden. Hierdurch sind insbesondere kostengünstige Fertigungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Abstandselemente gegeben.According to an advantageous embodiment of the invention, the spacer element or the spacer elements are integrally formed with the connection socket or the housing. If the spacer elements are integrally formed with the connector socket, they can protrude, for example, as protruding from the connector socket, distributed around the periphery lugs of the surface of the socket away. In the case of one-piece design with the housing, the spacer elements can be made for example in an injection molding of a battery cover in one operation with the production of the battery cover. As a result, in particular cost-effective production possibilities of the spacer elements according to the invention are given.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail by means of embodiments using drawings.
Es zeigen:Show it:
In den Figuren werden für einander entsprechende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.In the figures, like reference numerals are used for corresponding elements.
Die
In der
Das Gehäuse (
Das Gehäuse (
Gemäß der Erfindung wird Abhilfe geschaffen, indem eine Ablaufschräge (
Gemäß
Gemäß
Gemäß
Gemäß
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Oberfläche des Gehäuses (
Zur weiteren Verbesserung des Korrosionsschutzes ist wenigstens ein Abstandselement (
Zur weiteren Optimierung, insbesondere für eine Kompatibilität mit einschlägigen Normen, kann der konische Anschlussbereich (
Wie insbesondere aus
Die
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Owner name: CLARIOS GERMANY GMBH & CO. KGAA, DE Free format text: FORMER OWNER: VB AUTOBATTERIE GMBH & CO. KGAA, 30419 HANNOVER, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: MEISSNER BOLTE PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE P, DE |